• 한국환경과학회지
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• 제11권5호
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• pp.419-436
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• 2002

The current paper reports on the enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols during the Asian dust event that occurred over Korea on 1 May 1999. To confirm the origin and net flux of the O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols, the meteorological parameters of the weather conditions were investigated using Mesoscale Meteorological Model 5(MM5) and the TOMS total ozone and aerosol index, the back trajectory was identified using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model(HYSPLIT), and the ozone and ozone precursor concentrations were determined using the Urban Ashed Model(UAM). In the presence of sufficiently large concentrations of NO$\sub$x/, the oxidation of CO led to O$_3$ formation with OH, HO$_2$, NO, and NO$_2$ acting as catalysts. The sudden enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$ and aerosols was also found to be associated with a deepening cut-off low connected with a surface cyclone and surface anticyclone located to the south of Korea during the Asian dust event. The wave pattern of the upper trough/cut-off low and total ozone level remained stationary when they came into contact with a surface cyclone during the Asian dust event. A typical example of a stratosphere-troposphere exchange(STE) of ozone was demonstrated by tropopause folding due to the jet stream. As such, the secondary maxima of ozone above 80 ppbv that occurred at night in Busan, Korea on 1 May 2001 were considered to result from vertical mixing and advection from a free troposphere-boundary layer exchange in connection with an STE in the upper troposphere. Whereas the sudden enhancement of ozone above 100 ppbv during the day was explained by the catalytic reaction of ozone precursors and transport of ozone from a slow-moving anticyclone area that included a high level of ozone and its precursors coming from China to the south of Korea. The aerosols identified in the free troposphere over Busan, Korea on 1 May 1999 originated from the Taklamakan and Gobi deserts across the Yellow River. In particular, the 1000m profile indicated that the source of the air parcels was from an anticyclone located to the south of Korea. The net flux due to the first invasion of ozone between 0000 LST and 0600 LST on 1 May 1999 agreed with the observed ground-based background concentration of ozone. From 0600 LST to 1200 LST, the net flux of the second invasion of ozone was twice as much as the day before. In this case, a change in the horizontal wind direction may have been responsible for the ozone increase.

• 한국대기환경학회지
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• 제25권4호
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• pp.275-288
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• 2009

The Korean government strengthened the environmental polices to manage and enhance Metropolitan Area air quality, and also has enforced "Special Act on Seoul Metropolitan Air Quality Improvement (SASMAQI)" issued in Dec. 2004. Recently government expanded the Seoul Metropolitan Air Quality Management District (SMAQMD) to the outskirts satellite cities of Seoul area through the "Revised Law Draft of SASMAQI". The SMAQMD has been alloted the allowable emission loads to the local governments on the basis of the carrying $PM_{10}$ capacity. However, in order to establish the effective air quality control strategy for $PM_{10}$, it is necessary to understand the corresponding sources which have a potential to directly impact ambient $PM_{10}$ concentration. To deal with the situations, many receptor methodologies have been developed to identify the origins of pollutants and to determine the contributions of sources of interests. The objective of this study was to extensively identify $PM_{10}$ sources and to estimate their contributions at the metropolitan area. $PM_{10}$ samples were simultaneously collected at the 3 semi-industrialized local cities in the Seoul metropolitan area such as Hwasung-si, Paju-si, and Icheon-si sites from April 15 to May 31, 2007. The samples collected on the teflon membrane filter by one $PM_{10}$ cyclone sampler were analyzed for trace metals and soluble ions and samples on the quartz fiber filter by another sampler were analyzed for OC and EC. Source apportionment study was then performed by using a positive matrix factorization (PMF) receptor model. A total of 6 sources were identified and their contributions were estimated in each monitoring site. Contribution results on Hwasung, Paju, and Icheon sites were as follows: 33%, 27%, and 27% from soil source, 26%, 26%, and 21% from secondary aerosol source, 11%, 11%, and 12% from biomass burning, 12%, 6%, and 5% from sea salt, 7%, 15%, and 19% from industrial related source, and finally 11%, 15%, and 16% from mobile and oil complex source, respectively. This study provides information on the major sources affecting air quality in the receptor sites and thus it will help to manage the ambient air quality in the metropolitan area by establishing reasonable control strategies, especially for the anthropogenic emission sources.

• 보존과학회지
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• 제33권4호
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• pp.283-295
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• 2017

건조물문화재의 생물피해 관련하여 먼저 기상요소를 직접 측정하고 국지 기상 특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 목조 건축물, 석조 건축물 생물피해가 확인되고, 지역적 기후 차이가 뚜렷한 충북 보은 법주사와 전남 순천 선암사를 비교 대상으로 기상요소 10가지 항목을 관측하였고 미세먼지(TSP)를 포집 분석하였다. 또한, 기상요소-미세먼지 간, 기상요소 간 상관성 분석을 실시하였다. 법주사의 국지 기상 특성은 일사량, 자외선량, 증발량이 많고 풍속이 빠르며 미세먼지 농도가 높은 반면 선암사의 국지 기상 특성은 기온, 습도, 이슬점온도, 기압이 높고 강수량, 강수일수가 많았다. 미세먼지의 원소분석결과, 선암사는 해염 입자가 추가로 발견되었고, 법주사에 비해 생체 입자와 철함유입자의 월별 빈도가 높게 나타났다. 상관성 분석 결과, 법주사는 풍속이, 선암사는 습도가 주요 기상인자로써 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 선암사의 기상 특성은 각종 생물 성장에 유리하므로 건조물문화재의 생물학적 손상에 영향이 더 클 것으로 예상된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권1호
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• pp.83-92
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• 2020

쌀 소비 촉진과 쌀가공품의 다양화를 위해 쌀가루를 이용한 이소말토올리고당 제조에 대해 연구하였다. 최적 반응 조건을 확립하기 위해서 상업용 효소인 Termamyl 2X, Maltogenase L, Promozyme D2, Fungamyl 800L, Trnasglucosidase L을 사용하였고, 당류는 HPLC-CAD를 이용하여 말토올리고당과 이소말토올리고당을 동시분석하여 제조 조건별로 당의 구성 및 함량을 확인하였다. 액화반응의 최적화 조건을 탐색하기 위해 효소의 농도(0.025%, 0.05%, 0.075%, 0.1%)와 시간(1 h, 2 h)에 변화를 주어 반응시켰으며, 가수분해 정도를 확인하기 위해 액화액의 환원당 함량을 측정하였다. 그 결과 Termamyl 2X를 0.075% 첨가하여 2시간 동안 반응하였을 때 환원당 함량이 138.26 g/L로 가장 높았다. 당화·전이반응의 최적화 조건을 확인하기 위해 효소의 종류, 효소농도, 효소반응시간을 달리하여 이소말토올리고당을 제조하였다. Maltogenase L, Promozyme D2, Transglucosidase L을 동시에 첨가하여 반응시켰을 때 isomaltose와 panose를 많이 생산하면서 총 이소말토올리고당의 함량이 가장 높게 나타났다. 그리고 효소의 첨가량을 결정하기 위해 각각 농도에 변화를 주어 시간별로 당 함량을 검토하였다. 그 결과, Maltogenase L은 0.0015%, Promozyme D2는 0.05-0.1%, Transglucosidase L은 0.1%를 첨가하였을 때, glucose의 함량은 감소되고 중합도가 높은 이소말토올리고당의 함량은 증가하는 효과가 있었다. 최적 효소반응시간 결정을 위해 6시간마다 생성물의 변화를 관찰한 결과, 36시간에 총 이소말토올리고당이 75.36 g/L로 가장 높은 것으으로 확인되었다. 최적 조건으로 제조된 이소말토올리고당은 18 brix였고, isomaltose 35.11 g/L, panose 11.97 g/L, isomaltotriose 19.95 g/L, isomaltotetraose 7.46 g/L, isomaltopentaose 1.05 g/L 이 생성되었으며, 총당 중 이소말토올리고당의 비율은 56.37%였다.

• 통합자연과학논문집
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• 제4권1호
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• pp.38-43
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• 2011

The recent global warming may be estimated to give lots of impacts to the human society and biosphere of influencing climate change included by the natural climate variations through the human activity which can directly and/or indirectly play a major role of total atmospheric composition overall. Therefore it currently appears evidences such as hot wave, typhoon, and biosphere disturbance, etc. over the several regions to be influenced by global warming due to increasing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere through inducing forest destruction, fossil fuel combustion, greenhouse gases emission, etc. since industrial revolution era. Through the working group report of IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) for climate change was analyzed by the individual country's current status and figure out the important issues and problems related to the future trend of climate change science with advanced countries preparedness and research, In this study, the first working group report of IPCC focuses on those aspects of the current understanding of the physical science of climate change that are judged to be most relevant to policymakers. As this report was assessed and analyzed by including the progress of climate change science, the role of climate models and evolution in the treatment of uncertainties. This consists of the changes in atmospheric constituents(both aerosols and gases) that affect the radiative energy balance in the atmosphere and determine the Earth's climate, considering the interaction between biogeochemical cycles that affect atmospheric constituents and climate change, including aerosol/cloud interactions, the extensive range of observations snow available for the atmosphere and surface, for snow, ice, and frozen ground and for the oceans, respectively and changes in sea level, the paleoclimate perspective and assessment of evidence for past climate change and the extension, the ways in which physical processes are simulated in climate models and the evaluation of models against observed climate, the development plans and methods of improving expert and building manpower urgently and R&D fund expansion in detail for climate change science in Korea will be proposed.

• 한국환경과학회지
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• 제32권12호
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• pp.899-914
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• 2023

Various seeding materials for cloud seeding are being used, and sodium chloride powder is one of them, which is commonly used. This study analyzed the experimental results of multi-aircraft cloud seeding in connection with Republic of Korea Air Force (CN235) and KMA/NIMS(Korea Meteorological Administration/National Institute of Meteorological Sciences) Atmospheric Research Aircraft. Powdered sodium chloride was used in CN235 for the first time in South Korea. The analysis of the cloud particle size distributions and radar reflectivity before and after cloud seeding showed that the growth efficiency of powdery seeding material in the cloud is slightly higher than that of hygroscopic flare composition in the distribution of number concentrations by cloud aerosol particle diameter (10 ~ 1000 ㎛). Considering the radar reflectivity, precipitation, and numerical model simulation, the enhanced precipitation due to cloud seeding was calculated to be a maximum of 3.7 mm for 6 hours. The simulated seeding effect area was about 3,695 km², which corresponds to 13,634,550 tons of water. In the precipitation component analysis, as a direct verification method, the ion equivalent concentrations (Na⁺, Cl^-, Ca²⁺) of the seeding material at the Bukgangneung site were found to be about 1000 times higher than those of other non-affected areas between about 1 and 2 hours after seeding. This study suggests the possibility of continuous multi-aircraft cloud seeding experiments to accumulate and increase the amount of precipitation enhancement.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권6호
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• pp.669-678
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• 2021

본 연구에서는 토지피복유형에 따른 바이오에어로졸 중 배양성 세균분포를 파악하기 위하여 충청북도 충주시에 위치한 3가지 유형을 대상으로 실시하였다. 토지피복에 따른 기상요소와 바이오에어로졸을 조사하여 측정지점별 미기상변화에 따른 세균 분포를 비교·분석할 수 있었다. 측정지점별 미기상 중 기온의 차이는 도시 숲 8.7℃, 수변 녹지 10.8℃, 도심지 10.2℃로 측정지점 중 도시 숲이 가장 낮은 기온 값을 보였으며, 상대습도는 도시 숲 61.8%, 수변 녹지 59.3%, 도심지 55.7%로 도시 숲이 가장 높은 것으로 분석되었다. 동정된 세균은 43속 99종으로 나타났다. 배양된 세균의 종 다양성 측면에서는 수변녹지 22속, 도시 숲 21속, 도심지 17속으로 조사되었으며, 종수의 경우 수변녹지 37종, 도심지 31종, 도시 숲 31종으로 나타났다. 3가지 유형의 측정지에 모두 존재하는 종은 Bacillus toyonensis와 Pseudarthrobacter oxydan으로 나타났으며, 또한 도시 숲과 수변녹지와 같은 녹지지역에서 존재하는 Herbiconiux flava종을 확인하였다. 측정지점별 미기상환경에 따른 세균농도의 변화를 분석한 결과 도시 숲 333CFU/m³, 수변 녹지 287CFU/m³, 도심지 173CFU/m³ 순으로 나타났으며, 미기상 중 기온변화에 따른 측정지점별 농도변화는 미비하였다. 그러나 상대습도와 풍속은 농도변화와 유사한 경향을 보인 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 토지피복유형에 따른 바이오에어로졸 중 배양성 세균의 분포 정도를 파악하여 측정지점별 바이오에어로졸의 특성을 비교·분석하여 추후 건강한 도시 관리 및 녹지조성의 기초자료를 제공하고자 하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.278-295
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• 2021

2020년 중국의 COVID-19 폐쇄는 한국의 풍상측에 위치한 중국의 대기오염 배출량을 감소시켰다. 몽골 북부로부터 중국 동부를 거쳐 한반도에 이르는 지역에서는 2020년 1~2월에 기온 아노말리가 양(+)으로 온난하였고, 2020년 1월에는 동서류 아노말리가 음(-)으로 정체적인 특징을 보였다. 2019년 12월~2020년 3월에 한국 중부 서쪽의 석모리와 파도리에서 중국 배출량 감소의 영향에 따라 PM10, NO₂, O₃ 농도 변동이 나타났다. 파도리에서 PM10, O₃ 월평균 농도와 최근 4년의 월평균 농도의 비는 2019년 12월과 비교하여 중국의 COVID-19 폐쇄 이후인 2020년 1~3월에 각각 0.7~4.7%, 9.2~22.8%로 감소하였다. 2020년 1월 중국의 춘절 기간에는 석모리와 파도리에서 PM10, NO₂, O₃ 농도가 최근 4년의 춘절 기간과 마찬가지로 감소하였다. 그러나 2020년 1월 평균 농도가 최근 4년 1월과 비교하여 감소한 것은 중국 춘절 전후의 기간에도 배출량이 감소하였던 것과 관련 있다. 2020년 1~3월 석모리의 PM10, NO₂, O₃ 농도의 비(${\bar{O}_s$/M)는 각각 70.8~89.7%, 70.5~87.1%, 72.5~97.1%이었고, 파도리에서도 각각 79.6~93.5%, 67.7~84.9%, 83.7~94.6%로 추정 월평균(M)보다 월평균(${\bar{O}_s$)이 감소하였다. 2020년 1월에 몽골 북부로부터 중국 동부와 한반도에 이르는 지역의 온난화로 인한 광화학 반응으로 최근 4년과 비교하여 AOD가 높게 나타났으나 2020년 3월에는 풍상측인 중국에서 2차 에어로졸을 생성하는 전구물질 배출 감소로 최근 4년과 비교하여 낮은 AOD 분포를 보였던 것으로 분석되었다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.485-494
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• 2018

2017년 겨울철 인천에서 미세먼지($PM_{1.0}$)의 화학적 성분과 산화특성을 파악하였다. 측정기간 대기오염물질 농도는 $PM_{10}$ $46{\pm}22{\mu}g/m^3$, $PM_{2.5}$ $29{\pm}18{\mu}g/m^3$, $SO_2$ 5(${\pm}3$) ppb, CO 0.56(${\pm}0.24$) ppm, $O_3$ 21(${\pm}13$) ppb, $NO_2$ 28(${\pm}17$) ppb이었다. $PM_{1.0}$ 화학적 성분은 organic 성분이 $3.2{\mu}g/m^3$, nitrate $1.9{\mu}g/m^3$로 주요성분으로 나타났다. 주간과 야간에서 대부분 야간에 높은 농도를 나타냈다. 측정기간 NOR(nitrate oxidation rate)은 0.06 이었고, SOR(sulfate oxidation rate)은 0.11이었다. 고농도기간, NOR은 0.6까지 증가하였으며, nitrate 성분도 증가하였다. $NOx/SO_2$ 비는 평균 8.7이었으며, nitrate/sulfate 비율은 평균 2.1로서 측정지점에 위치한 발전소, 산업 보일러를 포함한 고정오염원과 이동오염원인 자동차로부터 배출된 NOx가 기여요인으로 작용한 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권1호
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• pp.48-61
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• 2022

한국은 국토의 약 63%가 산림으로 구성되어 있고, 16%가 농경지로 구성되어 있어 도심에서 발생하는 NOx가 산림지역과 농경지에서 발생하는 BVOCs와 결합하여 오존을 생성할 가능성이 높다. 그래서 본 연구에서는 한국의 자연 식생 BVOCs 배출을 추정하기 위해 MODIS의 토지피복 자료와 엽면적지수 자료를 이용하여 입력자료를 생성한 후 MEGAN 모델로 BVOCs의 주요 배출 물질인 이소프렌과 모노테르펜을 대상으로 2012년 6월 한 달 간 모델링을 실시하였다. 그 결과, 해당기간 동안 이소프렌은 10,495 ton, 모노테르펜은 2,709 ton이 배출되었다. 기존 국내에서 BEIS와 CORINAR를 이용하여 연구된 이소프렌의 배출량은 약 24,000 ton, 모노테르펜은 25,000 ton으로 나타났는데, 본 연구와 배출량 차이가 나타난 주된 이유는 모델 알고리즘 차이와 모델 구동 시점에서의 일사량과 기온 등 기상 조건의 차이에 의한 것으로 추정된다. 그리고 모델링 결과와 측정 값의 비교를 위하여, 6월 11일부터 12일까지 이틀 간에 걸쳐, 한국 태화산에서 활엽수의 이소프렌과 침엽수의 모노테르펜 챔버 측정 값을 항공라이다와 방형구 식생자료를 기반으로 산정된 엽생체량 값을 이용하여 산림 단위의 BVOCs 배출량으로 환산하였다. 태화산 지역에서의 MEGAN 모델과 측정 간 BVOCs 배출량을 비교한 결과, 시간적인 배출 경향은 유사했으나 이소프렌은 MEGAN 모델에서 최대 6.4배 정도 배출량이 높게 나타났고, 모노테르펜은 최대 5.6배 정도 배출량이 높게 나타났다. MODIS에서 제공되는 토지피복 자료가 한국의 토지피복 특성을 잘 반영하지 못함에도 불구하고 MEGAN 모델링 결과가 측정 값과 다른 모델에 비해 상대적으로 큰 차이를 보이지 않은 것은 MEGAN 내에 기온, 일사량 등에 의해 식생의 BVOCs 배출량을 변환시키는 파라미터들이 현실을 비교적 적절하게 반영하고 있는 것으로 사료된다. 본 연구는 국내의 BVOCs 배출량을 MEGAN 모델을 활용하여 산정하였고, 산림지에서의 실측 자료와 비교를 통해 배출량을 평가하였다는데 의의가 있으며, 산림과 대기 간의 BVOCs 상호작용 연구에 작은 도움이 될 것으로 기대된다. 국내 BVOCs 배출량을 더 정확하게 추정하기 위해서는 지형과 식생의 특성을 더욱 최신으로 반영한 토지피복 및 엽면적지수 자료의 이용, 그리고 수목 및 농작물 등과 같이 개별 식생에 따른 배출계수 등의 대한 연구가 향후에 심도 있게 이루어져야 할 것이다.